Načela jermenic in vzvodov

Tako jermenice kot ročice se že stoletja uporabljajo kot sredstvo za izvajanje težkih nalog. Ti preprosti stroji uporabljajo zakone fizike za učinkovito premikanje teže na daljavo. Samski osebi omogočajo premikanje uteži, ki je človek brez posredovanja takšnih orodij ne bi mogel dvigniti.

Če napeljete vrv čez vrh enega samega jermenice in z njo dvignete utež, boste vrv potegnili enako, kot je dvignjena utež, in dejansko dvignili enako težo. Če pa vrv pritrdite na dno okvirja jermenice, jo speljite skozi drugo jermenico in nazaj skozi najprej boste nato povlekli vrv dvakrat toliko, kot je dvignjena teža, vendar dvignili le polovico teže. Praktični rezultat tega je, da bi lahko na primer 100-kilogramsko utež dvignili 10 čevljev, tako da potegnete vrv 20 čevljev, na kateri je teža 50 kilogramov. To načelo lahko podaljšujemo v nedogled z dodajanjem več jermenic.

Razmerje med težo in razdaljo je mogoče spremeniti tudi z uporabo jermenic z različnimi premeri. To je v bistvu enako načelo kot že znano delovanje kolesarske opreme. Ko zobnik z velikim premerom, ki ga veriga pritrdi na zobnik z majhnim premerom, se bo manjše orodje hitreje zavrtelo. Če z vrvmi ali verigami medsebojno pritrdite jermenice različnih premerov razširite svojo dvižno moč tako, da preprosto povlečete vrv ali verigo za večjo razdaljo, kot je teža dvignjeno.

Ročica deluje po enakem principu kot jermenica, vendar na zelo drugačen fizični način. Če vzamete 10-metrsko desko in jo naslonite na točko v sredini, lahko na en konec položite utež in jo dvignete s pritiskom na drugi konec. Razdalja, ki jo spustite na en konec, bo enaka razdalji, ki jo dvigne drugi konec, in bo zahtevala enako količino teže. Če pa premaknete osnovo na sredino deske - ročico - pridobite mehansko prednost. Če je točka vpetja eno nogo z enega konca in devet metrov z drugega konca, lahko dvignete zelo težko utež tako, da dolgi konec preprosto spustite devetkrat dlje, kot se krajši konec dvigne.

Jermenice in vzvodi ter fizika, ki je v njihovi osnovi, so osnova za številne sodobne stroje. Vse od vodnih koles do motorjev z notranjim zgorevanjem uporablja princip pretvorbe teže v razdaljo.

  • Deliti
instagram viewer